【正文】 )(aaaK s p Hwnn ???? ????取對數(shù) ???? nMenwspn algKlgKlgpH11固體廢物處理與處置 Treatment and Disposal of Solid Waste 硫化物沉淀 大部分的金屬離子 . 常用 Na2S, H2S作沉淀劑。 固體廢物處理與處置 Treatment and Disposal of Solid Waste 鹽浸 氯化鈉浸出 如含鉛廢物。nH2O 黃銅礦 CuFeS2 + NH3 + O2 + H2O ? [Cu(NH3)4]SO4 + (NH4)2SO4 + Fe2O32H2O ）、銅藍(lán)（ CuS）、 輝銅礦（ Cu2S +O2） 、 黃銅礦（ CuFeS2+O2） 、金屬銅 包括簡單酸浸、氧化酸浸和還原酸浸。 Fick第一定律： 溶劑向顆粒表面擴(kuò)散速率 VD=KD（ ρρs） 質(zhì)量作用定律： 溶劑在顆粒表面的化學(xué)反應(yīng)速率 Vk=Kkρsn 宏觀速率 V=KDKk ρ/（ KD+Kk） 固體廢物處理與處置 Treatment and Disposal of Solid Waste 溶質(zhì)在溶劑作用下僅發(fā)生晶格破壞，離子或原子之間化學(xué)鍵的破壞是一可逆過程，溶質(zhì)可從溶液中結(jié)晶出來。 起泡劑 :能促進(jìn)泡沫形成， 增加分選界面的藥劑。許多無機(jī)廢物極易被水潤濕，而有機(jī)廢物則不易被水潤濕。 親水性物質(zhì)： 易被水潤濕的物質(zhì)； 疏水性物質(zhì)： 不易被水潤濕的物質(zhì)。 異極性的有機(jī)物、多為表面活性物質(zhì)、強(qiáng)烈的降低表面張力、溶解度應(yīng)當(dāng)適度。 交換反應(yīng) 浸出 過程 氧化還原反應(yīng) 絡(luò)合反應(yīng) 化學(xué)溶解 （二）浸出過程機(jī)理 物理溶解 溶劑與物料有關(guān)組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成可溶性化合物進(jìn)入液相過程，不可逆過程。常用的酸浸劑有稀硫酸、濃硫酸、鹽酸、硝酸、王水、氫氟酸、亞硫酸等。 nH2O 常用的堿浸劑有 氨水、碳酸鈉、苛性鈉、硫化鈉 等。 eg. PbSO4 + NaCl?PbCl2 + Na2SO4 PbCl2 + NaCl ?Na2PbCl4 常用的鹽浸劑有 氯化鈉、高價鐵鹽、氯化銅和次氯酸鈉 等溶液。 其他鹽類的沉淀 某些金屬的磷酸鹽、砷酸鹽、碳酸鹽、草酸鹽、氟化物、 氯化物等。 穩(wěn)定化 (Stabilization) , 將有毒有害污染物轉(zhuǎn)變?yōu)榈腿芙庑浴⒌瓦w移性及低毒性的過程。 一）概述 固體廢物處理與處置 Treatment and Disposal of Solid Waste 固化產(chǎn)物性能：①抗浸出性；②抗干濕性、抗凍融性；③耐腐蝕性、不燃性；④抗?jié)B透性（固化產(chǎn)物）；⑤足夠的機(jī)械強(qiáng)度（固化產(chǎn)物）。 碳酸鈣也可產(chǎn)生共沉淀 固體廢物處理與處置 Treatment and Disposal of Solid Waste 重 金 屬 離 子 的 穩(wěn) 定 化 化 學(xué) 沉 淀 法 溶解度 6322 )()(6)3( OHFeMOHFexxM xx ???? ? ?????43263 )( OFeMOOHFeM xxxx ?? ? ???Mn2+ Zn2+ Ni2+ Mg2+ Cu2+ Cd2+ 鐵氧體 Ⅱ :Ⅲ =1:1~1:2 固體廢物處理與處置 Treatment and Disposal of Solid Waste 重 金 屬 離 子 的 穩(wěn) 定 化 ? 無機(jī)及有機(jī)螯合物沉淀 ?廢物中含有的配合劑： 磷酸酯、檸檬酸鹽、葡萄糖酸、氨基乙酸、 EDTA等形成 穩(wěn)定可溶螯合物 。 ① 所用的材料較昂貴； ②用熱塑性及熱固性包封法時，干燥、熔化及聚合化過程中能源消耗大； ③某些有機(jī)聚合物是易燃的； ④除大型包封法外，各種方法均需要熟練的技術(shù)工人及昂貴的設(shè)備； ⑤材料是可降解的，易于被有機(jī)溶劑腐蝕； ⑥某些這些材料在聚合不完全時自身會造成污染。 ?礦渣水泥：具有抗硫酸鹽和抗化學(xué)腐蝕性 。 ? 要求： ① pH 8； ②水灰比在 1： 2左右； ③水泥與廢物比：由實驗確定。 Cu， 9； Zn， ； Cd， 改善固化體質(zhì)量。 部分液體廢物遺留，需干化。 ?瀝青固化基本工藝： ? 固體廢物的預(yù)處理 — 將廢物脫水，再同瀝青在高溫下混合；或?qū)U物與瀝青共同加熱脫水，再冷卻、固化；二次蒸汽的凈化處理。 ? 影響固化體化學(xué)穩(wěn)定性的因素： – 硝酸鹽和亞硝酸鹽能降低瀝青的燃點； – 能與瀝青發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)也能降低瀝青的穩(wěn)定性。 特點 以石灰和具有火山灰活性的物質(zhì)為固化基材對危險廢物進(jìn)行穩(wěn)定化與固化處理的方法。 ，會造成固化體破裂； 成裂隙，增加滲透性，降低結(jié)構(gòu)強(qiáng)度； 加固化體的體積和質(zhì)量 石灰 固化法 重金屬、 氧化物、 廢酸 1所用物料來源方便，價格便宜； 2操作不需特殊設(shè)備及技術(shù)； ，滲透性有所降低 ，需較長的養(yǎng)護(hù)時間； ，增加清運和處置的困難 瀝青 固化法 重金屬、 氧化物、 廢酸 ； 降低； ，安全性較差； 水泥固化法高 塑性 固化法 部分非極性有機(jī)物、氧化物、廢酸 1固化體的滲透性較其他固化法低； 2對水溶液有良好的阻隔性 3接觸液損失率遠(yuǎn)低于水泥固化與石灰固化。 4. 目前常用的危險廢物穩(wěn)定化／固化處理技術(shù)方法有哪些？它們的適用對象和特點分別是什么？ 5. 穩(wěn)定化／固化處理的基本要求是什么？ 6. 無機(jī)廢物固化法和有機(jī)廢物包封法的優(yōu)缺點各是什么？ 7. 簡述各種穩(wěn)定化／固化處理方法的原理。 概念 CaSO4﹒ 2H2O或 CaSO3﹒ 2H2O經(jīng)煅燒成具自膠結(jié)作用半水，遇水后迅速凝固和硬化。 概念 鈉鉀玻璃溶解度高，硅酸鹽玻璃熔點高，制造困難。 ?高溫熔化混合蒸發(fā)法 （ High temperature meltingvaporization method） 圖 62 高溫熔化混合蒸發(fā)法瀝青固化流程 （ 2）特點 ? 增容比低，濃縮系數(shù)大 ? 固化體致密度高，有害物質(zhì)的浸出率低，一般比水泥固化體低 2～ 3個數(shù)量級。 固體廢物處理與處置 Treatment and Disposal of Solid Waste 應(yīng)用及特點 ?特點：引入密度較低的物質(zhì)，添加劑數(shù)量較少，固化體密度小；但操作過程復(fù)雜 ，熱固性材料自身價格高昂。蛭石還是骨料 水、水泥和廢物的量比 水分過少，不能保證水泥的充分水合作用；水分國大，出現(xiàn)泌水現(xiàn)象 投加促凝劑、緩凝劑來控制凝結(jié)時間，一般初凝時間 2h,終凝24h，保證混料后有足夠時間輸送、裝桶或澆注 固體廢物處理與處置 Treatment and Disposal of Solid Waste 水 泥 固 化 特 點 ① 設(shè)備和工藝過程簡單，無需特殊的設(shè)備，設(shè)備投資、動力消耗和運行費用都比較低；②水泥和添加劑價廉易得；③對含水率較低的廢物可直接固化，無需前處理；④在常溫下就可操作；⑤處理技術(shù)已相當(dāng)成熟，對放射性固體廢物的固化容易實現(xiàn)安全運輸和自動控制等。 ? 混合方法：外部攪拌混合法；筒內(nèi)混合法；注入法 固體廢物處理與處置 Treatment and Disposal of Solid Waste 水 泥 固 化 應(yīng) 用 無機(jī)類的廢物， eg. 多氯聯(lián)苯、油和油泥、含有氯乙烯和二氯乙烷的廢物、硫化物等，尤其是含有重金屬污染物廢物，也被應(yīng)用于低、中放射性及垃圾焚燒廠產(chǎn)生的焚燒飛灰等危險廢物的固化處理。 2） 水泥與添加劑 （ 2）添加劑 ? 作用 ?能 夠吸收有害物質(zhì)并促進(jìn)其凝固 ， 可減少水泥用量 ，加強(qiáng)固化體的強(qiáng)度 ， 降低有害組分的浸出率 。 ? 原理： 水泥是一種無機(jī)膠凝材料 ， 是以水化反應(yīng)的形式凝固并逐步硬化的 ， 包括兩種作用： ?凝膠包容 (Gel encapsulation)：水泥與污泥中的水發(fā)生水化反應(yīng)，生成的凝膠將污泥中的固態(tài)物質(zhì)包容（污泥中的固態(tài)物成為水化物的骨料從而被水泥凝膠包容）。 優(yōu)于 Na2S 化 學(xué) 沉 淀 法 強(qiáng)氧化劑、高溫破壞 高 pH破壞， NaS 高分子有機(jī)硫穩(wěn)定劑，更穩(wěn)定螯合物 螯合效應(yīng) 固體廢物處理與處置